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한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)은 첨단 전자부품 표면의 미세 결함을 정밀하면서도 빠르게 검사할 수 있는 새로운 측정기술을 개발해 관련 기업에 기술이전했다고 14일 밝혔음.

KRISS 첨단측정장비연구소 안희경 선임연구원은 기존 상용 공정에서 사용하고 있는 100배율 렌즈가 장착된 장비보다 자세하게 표면을 관찰할 수 있으며, 한 번에 관찰할 수 있는 면적도 100배 정도 넓은 반도체 패키징 표면 미세결함 측정 장비 시제품을 개발했다고 밝혔음.

연구팀이 개발한 기술은 1 mm × 1 mm의 이미지를 250 나노미터 이하 분해능으로 16분 만에 검사할 수 있는 수준임. 2018년 기술을 기준으로 약 3시간 가량 소요되던 검사시간을 10분의 1 이하로 단축시킨 것임.

안희경 선임연구원은 높은 분해능과 빠른 검사 시간을 동시에 만족할 수 있는 새로운 알고리즘을 개발해 기존 기술의 한계를 극복했다고 설명했음. LED와 저배율 대물렌즈를 이용해 물체를 여러 각도에서 비추고 반사되는 신호를 병합해 분해능을 높이는 최근의 광학식 측정 연구는 높은 분해능으로 넓은 영역을 측정할 수 있다는 장점이 있지만, 시간이 오래 걸려 산업계에서 바로 적용하기 어려웠음. 넓은 측정영역을 조각으로 나눠 관찰하고, 각 조각에 대한 오차를 모두 계산하는 방식을 사용하기 때문음.

표준연 연구팀은 하나의 조각에 대해서만 오차를 계산해 그 결과를 모든 조각에 적용할 수 있는 알고리즘을 개발했음. 높은 분해능을 가지면서도, 시간이 오래 걸린다는 단점을 해결한 것임. 안 선임연구원은 “병렬 처리와 같은 기술을 사용해 처리 속도를 최적화한다면 반도체, 디스플레이의 표면 검사와 같이 수백 나노미터 이하의 분해능이 요구되는 산업 분야에 즉시 투입이 가능할 것"으로 기대했음.

표준연은 이번 기술을 광계측 장비 및 모듈 전문기업인 ㈜넥센서에 기술이전했음.

본 연구 성과는 ‘Optics and Lasers in Engineering’ 지에 게재됨.